飛思卡爾支持高能效電表實(shí)現高精度和高安全性
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為了應對全球范圍內日益增加的對智能電表的 需求，飛思卡爾半導體 (NYSE: FSL) 基于 32 位 ARM® CortexTM-M0+ 內核，推出了新的 Kinetis M 系列微控制器 (MCU) 。 Kinetis M 系列專(zhuān)為支持廣泛的經(jīng)濟高效的單相或兩相電表設計而設計。
本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/137661.htm一些 Kinetis M 系列微控制器集成了必要的外設，旨在打造無(wú)需外部組件的、單芯片、經(jīng)濟高效的電表;而其他 Kinetis M 系列微控制器在用于多芯片、高端智能電表應用時(shí)，則作為精密的模擬接口器件。
智能電表用經(jīng)濟高效的方式來(lái)監控用電，并最大限度地提高能效，還將減少二氧化碳及其他溫室氣體排放。美國能源部預計由智能電網(wǎng)支持的配電方式將減少 25%的二氧化碳排放。盡管許多政府都在推動(dòng)智能能源計劃，然而基礎架構的地理和地區差異以及能源使用模式創(chuàng )造了差別迥異的智能計量需求。為了應對這些不同的需求，Kinetis M 系列是可配置的，并被包含在針對不同地區的多個(gè)參考設計中，各個(gè)國家能夠解決其各自不同的能源管理需求。
飛思卡爾高級副總裁兼汽車(chē)、工業(yè)和多市場(chǎng)解決方案事業(yè)部總經(jīng)理 Reza Kazerounian 博士表示，“通過(guò)定制專(zhuān)用參考設計來(lái)滿(mǎn)足特定的區域要求，我們幫助各個(gè)政府和市政公司用最少的精力和成本投資于下一代的節能。 除了最新推出的應用程序處理和無(wú)線(xiàn)連接解決方案，Kinetis M 系列為我們的綜合智能電表產(chǎn)品組合增加了測量解決方案。”
所有 Kinetis M 系列微控制器都包含一個(gè)模擬前端 (AFE)，使 CPU 的電源計算可以達到 0.1% 的精確度。為適應多個(gè)地區，AFE 是可配置的，它包含 4 個(gè) 24 位Σ-Δ 模數轉換器 (ADC)、兩個(gè)低噪聲可編程增益放大器，支持 2000 至 1 的動(dòng)態(tài)范圍、一個(gè)帶有較低漂移溫度范圍和相移補償的精密電壓參考，以簡(jiǎn)化精確的功率計算。 AFE 要求單點(diǎn)校準，支持OEM 降低制造測試成本。
安全性對于計量應用是至關(guān)重要的，Kinetis M 系列集成了多個(gè)重要的保護特性，包括：
- 存儲器保護單元，有助于防止未經(jīng)授權的代碼修改
- 外部篡改檢測引腳，主動(dòng)監控多個(gè)入侵攻擊方法，防止外部欺詐
- 隨機數發(fā)生器，可最高效地執行數據加密算法，保護通信事務(wù)
Kinetis KM3x 主要特性
Kinetis M 系列的第一個(gè)家族是 KM3x。 其主要特性包括：
- 模擬前端和測量引擎
· 能夠以 0.1% 的精確度測量功率，提供最高的信噪比 (SNR 94dB ) 以及 2000 至 1 的動(dòng)態(tài)范圍
· 4 個(gè) 24 位 Σ-Δ ADC 轉換器，這些轉換器沒(méi)有進(jìn)行復用，具有相位補償，可精確地并行測量電流和電壓，提供很高的精確度
· 兩個(gè)集成的可編程增益放大器，增加了動(dòng)態(tài)范圍，降低了總系統成本
· 針對特定用例(例如中性斷開(kāi))的多種靈活的低功耗模式
• 安全性
· 存儲器保護單元通過(guò)保護相關(guān)的應用代碼，允許符合 WELMEC 的直接軟件實(shí)施
· 隨機數生成器，支持高效的數據加密
· 3 個(gè)主動(dòng)篡改檢測引腳，提供篡改事件的時(shí)間戳功能
• 系統
· 高達 128 KB 閃存和 16 KB SRAM
· 最低成本的應用無(wú)需外部晶體
· 分段 LCD 控制器，擁有 288 個(gè)分段
· 實(shí)時(shí)時(shí)鐘自動(dòng)補償，實(shí)現極高的精確度
開(kāi)發(fā)支持
· 可使用的、經(jīng)過(guò)驗證的預認證計量固件，使用各種算法計算有功、無(wú)功和當前功率
· CodeWarrior Development Studio：綜合的集成開(kāi)發(fā)環(huán)境 (IDE)，提供高度可視化和自動(dòng)化的設計框架
· 由飛思卡爾 MQX RTOS 軟件解決方案及相關(guān)中間件提供支持
· 塔式系統模塊化硬件開(kāi)發(fā)平臺，用于快速原型設計
· 廣泛的 ARM 生態(tài)系統中第三方開(kāi)發(fā)支持，包括 IAR IDE
· 定制的預認證參考設計：
· 針對歐洲地區的高精度單相電表
· 為中國和印度實(shí)施經(jīng)濟高效的電表，支持中性斷開(kāi)
· 針對美國和日本地區的高精度兩相電表
供貨情況
飛思卡爾目前正在推出 Kinetis KM3x 系列微控制器的樣品，支持 CodeWarrior Development Studio 和參考設計。預計將于 2013 年第二季度通過(guò)授權分銷(xiāo)商大量供貨。
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